【单元预习衔接】第二十章 电与磁（基础卷）-2025-2026学年人教版（2024）物理九年级上册

第二十章 电与磁 一、单选题 1．下列四幅图都是有关电与磁的知识，其中描述正确的是（　　） A．图甲，法拉第实验说明了通电导线周围存在磁场 B．图乙，闭合开关通电螺线管左端为N极 C．图丙是电动机的原理图 D．图丁是发电机的原理图 2．a、b两个磁极问的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（　　） A．a端磁极是S极， b端磁极是N极 B．P点没有磁场 C．磁感线是真实存在的 D．O点的磁场方向水平向右 3．动车即将进站时关闭电源，在继续行驶的过程中可带动电机逆向发电，同时储存电能。下图的实验装置中能够说明发电机原理的是（　　） A． B． C． D． 4．车辆严重超载会损坏桥梁，为了能抓拍超载车辆，物理兴趣小组成员决定为桥梁管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理，如图甲为该超载记录器原理图；已知电源电压U=10V，线圈电阻R0=5Ω，R1为滑动变阻器，Rx为压敏电阻，当车辆驶入被检测路段时，其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示，当电流表示数达到或超过0.4A时，电磁继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始工作，抓拍超载车辆，则下列说法正确的是（g取10N/kg）（　　） A．开关S闭合，电磁铁的上端为N极 B．当压敏电阻Rx受到的压力增大时，电磁铁的磁性减弱 C．当桥梁限重为30t时，滑动变阻器接入电路的阻值应为10Ω D．桥梁老化后应适当减小R1接入电路的阻值以减小桥梁限重标准 5．如图所示，若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小，则变阻器接入电路的方式可以是 A．C接E，D接F B．C接E，B接F C．A接E，D接F D．A接E，B接F 6．关于直流电动机的线圈中的电流方向和外部电流的方向的说法中，正确的是（　　） A．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是不变的 B．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是变化的 C．线圈中的电流方向是不变的，外部电路中的电流方向是改变的 D．线圈中的电流方向是变化的，外部电路中的电流方向是不变的 二、多选题 7．关于下列四幅图，对应的说法正确的是（　　） A．图甲，说明通电导线周围存在着磁场 B．图乙，动圈式话筒是利用电磁感应原理制成的 C．图丙，此实验装置原理与发电机原理相同 D．图丁，实验中将电能转化为机械能 8．关于磁感线的概念，下面说法中错误的是（　　） A．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟 B．磁体周围的磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极 C．磁感线上某一点的切线方向就是该点的磁场方向，与放在该点的小磁针静止时N极所指的方向相同 D．磁体周围的磁感线分布越密的地方，其磁场越强 9．如图所示，以下关于物理实验现象及说明的问题，说法正确的是（　　） A．图甲：水蒸气推动木塞做功使木塞冲出时，内能转化为机械能 B．图乙：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气温度升高，内能增加 C．图丙：与头发摩擦后的梳子能吸引轻小纸屑，说明它带了电荷 D．图丁：磁铁周围铁屑规则分布，表明磁体周围空间存在磁感线 10．对相似知识进行归纳是一种很好的学习方法，下列是小明做的一些笔记，其中实验装置与探究内容不相符的是（　　） A．研究磁场的方向 B．探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系 C．探究通电导线周围存在磁场 D．探究通电导线在磁场中受力作用 11．对于下列四个图示的描述，正确的是（　　） A．甲图中由于a点没有磁感线经过，所以a处的磁场比b处弱 B．乙图是地磁场分布示意图 C．丙图中合上开关，小磁针发生转动，说明通电直导线周围存在磁场 D．丁图能说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关 12．如图，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（　　） A．电流表示数变小，弹簧长度变短 B．电流表示数变大，弹簧长度变短 C．电流表示数变大，弹簧长度变长 D．灯的电功率变大，弹簧长度变长 13．如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关S，滑片P向下移动。下列说法正确的是 A．通电螺线管的右端为N极 B．滑片P向下移动过程中，通电螺线管的磁性变弱 C．滑片P向下移动过程中，条形磁铁所受摩擦力一直不变 D．滑片P向下移动过程中，条形磁铁可能静止，也可能向左运动 三、填空题 14．一次探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间（如图），惊讶地发现了灯丝在晃动，对于这种现象你的解释是磁场对通电导体有　 　。在动圈式麦克风和电流表中，工作原理与该实验中的原理一致的是　 　。 15．如图当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙能够吸引大头针的个数将　 　，根据图示可知，电磁铁　 　的磁性强，说明电流相同时，　 　，电磁铁磁性越强。 16．磁共振成像是一种医学成像技术，它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，从而使金属发热而灼伤病人，重则危及生命。由上述说明中　 　的工作原理相同，“金属发热而灼伤病人”是通过 　 　的方式改变病人的内能的。 17．将缝衣针磁化后，与其它器材组成图1的小指南针，当它静止下来后，针尖指北，如图1，则针尖是　 　 极，请在图2中标出地磁场磁极、以及磁感线方向． 18．如图所示，A球为均匀带负电的绝缘球体，当它绕着自己的轴做逆时针旋转（由上往 下看）时，则A球上方的小磁针的N级将　 　 ，A球左侧的小磁针的N级将　 　 （均选填：“指向左”，“指向右”，“指向上方”，“指向下方”）． 19．根据如图中通电螺线管的S极，可以判断：静止的小磁针　 　端为N极，电源的　 　端为正极（以上两空均选填“左”或“右”）． 20．地球是一个巨大的磁体，在它的周围空间存在着磁场﹣﹣地磁场，中华民族是最先利用地磁场服务于人类的，例如　 　的发明；地磁场的北极在地球的　 　（填“北极”或“南极”）附近． 21．如图所示，用两橡皮筋竖直悬挂重2N的金属棒AB于磁场中，金属棒两端连接着导线（导线对金属棒的作用力忽略不计），当棒中通以由A流向B的电流时，金属棒静止，橡皮筋刚好处于松弛状态；现让电流由B流向A，金属棒仍静止，每根橡皮筋受到的力为　 　． 22．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫磁能量密度，其值为B2/2u，式中B是描述磁场强弱的物理量，u为常数，为了近似地测量条形磁铁端面附近的B，王华用一根端面面积为A的条形磁铁吸住相同面积的铁片P，再用力将铁片拉开微小的距离△L，并测出拉力的值为F，如图所示．因为F所做的功等于△L间隙中磁场的能量，则B＝　 　． 23．小明设计了如图所示电路，利用电磁铁、电压表和毫安表研究巨磁电阻（GMR）的性质。 （1）断开S1，闭合S2，电压表示数为3.0V，毫安表示数为6.0mA，此时巨磁电阻的阻值为　 　Ω； （2）闭合S1、S2，将R1的滑片P向左移动的过程中，电磁铁产生的磁场变　 　（填“强”或“弱”），发现电压表的示数变小，这说明巨磁电阻的阻值随磁场的增强而　 　（填“增大”或“减小”）； （3）将R1的滑片P移到某一位置，记录电压表的示数为1.5V，再将电源E1反向连接，电压表的示数不变，这是为了研究磁场的　 　（填“强弱”或“方向”）对巨磁电阻的影响。对比第（1）问中的数据，巨磁电阻所在电路总功率的变化量为27mW，则此时巨磁电阻功率为　 　mW。 四、实验探究题 24．探究“通电螺线管外部磁场的方向”。 （1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在有机玻璃板上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与　 　磁体周围铁屑的分布情况相似，在实验中铁屑的作用是显示　 　。 （2）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与　 　有关。通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做　 　。 25．同学们在实验室利用如图所示的电路进行探究电磁相互作用的实验。 【实验一】探究“磁场对电流的作用” （1）应将开关的接线柱与　 　（选填“2”或“3”）接通，生活中　 　（选填“电磁起重机”或“电动机”）是利用此原理工作的。 （2）为使导体ab运动加快，可将滑动变阻器的滑片向　 　（选填“左”或“右”）移动或改用磁场更　 　（选填“强”或“弱”）的磁体。 【实验二】探究“产生感应电流的条件” （1）将开关反方向闭合，让导体ab在图示位置沿竖直方向上下运动，灵敏电流计指针　 　（选填“会”或“不会”）发生偏转。 （2）保持磁体不动，若导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转，则要使灵敏电流计的指针向右偏转，下列操作可行的是　 　。 A．对调磁体的磁极，导体ab向左运动　　B．磁体不动，导体ab向左运动 26．小王在学习了电磁铁以后，用铁钉制成了一个简易的电磁铁用于探究影响电磁铁磁性强弱的因素，他连接的电路如图所示。 （1）在该实验中，小王应观察　 　来判断电磁铁的磁性强弱。 （2）闭合开关后，小王发现自制电磁铁几乎不能吸引大头针，此时他应向　 　（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片。 （3）在完成上述操作后，小王观察到电磁铁所吸引的大头针下部比较分散，你认为导致该现象的原因是：　 　。 五、综合题 27．如图甲所示，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，会看到铁屑有规律地排列起来 （1）通电螺线管外部的磁场与　 　磁体的磁场相似。左图中，利用　 　（选填“铁屑”或“小磁针”）可以形象地显示磁场的分析情况。 （2）请在如图中标出通电螺线管的N、S极。（　 　） 28．磁悬浮列车的速度可达500km/h，如图所示是我国自主研制的磁悬浮列车在轨道上飞驰的情景，请你用学过的物理知识回答： （1）铁轨为什么要铺在宽大的水泥路基上？ （2）轨道上的电磁铁是利用什么原理工作的？ （3）站台上的安全线比普通列车站台上的安全线到站台边缘的距离相比，是大一些还是小一些？ 29．根据古文《论衡•是应篇》中的记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上． （1）如图（甲）所示，当磁勺在正确指南时，其A端为该磁体的　　 　 （N/S）极． （2）1952年，中国科学院物理研究所尝试制作一具司南，如（乙）所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的　　 　 　（B/C/D/E）处打磨成磁勺的A端． （3）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺A 端总不能正确指南，将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善，这是因为磁勺和盘子之间的　 　 力影响了实验效果． （4）为达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近一电磁铁，如图（丙）所示，闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引，由此增加磁勺的磁性，H为电源的　 　 极． 六、计算题 30．某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”（用电灯取暖的用电器）设计了一个温度可自动控制的装置，如图甲所示．“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示．电磁铁线圈可看成阻值为20Ω的纯电阻R0，“浴霸”共安装有2盏标有“220V，440W”的灯泡，当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使“浴霸”电路断开；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，使“浴霸”电路闭合． 求： （1）若浴室中的温度不得超过40℃，则控制电路的电源电压U1最小值是多少？　 　 （2）若电源U1电压恒定为12V，则将此装置放在浴室内，浴室内温度可控制在多大范围内　 　？ 31．如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3=22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。工作过程中，电源电压均保持不变，请完成下列问题： （1）如果电热水器储有50kg的水升高20℃，求水吸收的热量是多少℃？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。 （2）加热时电热丝R3的功率为多少？ （3）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至多少Ω？ 32．实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置，示意图如图甲，厢体放置在水平承重板上，承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。该装置设计有超载限制系统，如图乙，限制系统中的控制电路电源电压恒为12V，定值电阻R0阻值为200Ω，压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F压变化的部分数据如下表所示。当控制电路的电流大于0.03A时，电磁铁将衔铁吸下，B、C两个触点断开，电动机停止工作。已知厢体重150N，承重板和滑轮共重100N，忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。 F压/N … 400 600 800 900 1000 … RF/Ω … 800 500 300 200 100 … （1）空厢匀速竖直上升时，求绳拉力F的大小； （2）在6s内将空厢匀速竖直提升3m，求拉力F做功的功率； （3）重物放在厢体内，求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率； （4）若要将该装置的最大载重量调小，提出对控制电路的一条调整措施。 七、作图题 33．请根据图中小磁针静止时的指向，在图中标出：①通电螺线管的N、S极；②电源的“+”“﹣”极；③磁感线的方向。 34．在图的括号内标出：磁针左端的磁极和电源左端的极性（用“＋”或“—”表示）。 答案解析 1．【答案】B 【知识点】通电直导线周围的磁场；直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理；通电螺线管的极性和电流方向的判断 2．【答案】C 【知识点】磁场；磁感线及其特点 【解析】【解答】A.在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，由此可知a断为N极，b端为S极，故A错误； B.磁体周围存在着磁场，所以P点有磁场，故B错误； C.为了形象地描述磁场，物理学中引入了磁感线，但磁感线不是真实存在的，故C错误； D、由图磁感线的方向可知，Q点的磁场方向水平向右，故D正确。 故选D。 【分析】1.磁体周围存在着磁场，为了形象地描述磁场，物理学中引入了磁感线，磁感线的方向表示磁场方向； 2.在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极。 3．【答案】B 【知识点】发电机的构造和原理 【解析】【解答】A．图中装置说明通电导线周围产生磁场，A不符合题意； B．图中装置说明导体切割磁感线产生电流，属于电磁感应现象，是发电机原理，B符合题意； C．图中装置研究通电导体在磁场中受力的作用，不属于发电机原理，C不符合题意； D．图中装置是电动机原理的装置，D不符合题意。 故答案为：B。 【分析】研究通电导体在磁场中受力的实验装置中有电池，电能转化为机械能，根据此原理制成电动机；研究电磁感应现象的实验装置中没有电池，机械能转化为电能，根据此原理制成发电机。 4．【答案】D 【知识点】欧姆定律及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究 5．【答案】C 【知识点】串、并联电路的设计；滑动变阻器的原理及其使用；通电螺线管的磁场 【解析】【分析】分析题中图，根据右手螺旋定则得出通电螺线管的上端为N极， 将AC或AD接入电路，当滑片P向右端移动时，连入的电阻变大，电路中电流变小，通电螺线管的磁性减弱，磁极间的吸引力变小，使得弹簧测力计的示数变小． 故选C 【点评】本题是有关通电螺线管和滑动变阻器的小综合题，本题关键：一是通电螺线管N、S极的判断，二是知道滑动变阻器的变阻原理和正确使用方法。 6．【答案】D 【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程 【解析】【解答】对于直流电动机，即只能用直流电源来供电，所以电动机的外部电流的方向是不变；而电动机能持续的转动下去，即线圈中的电流必须在线圈转过平衡位置后就需要通过换向器改变一次方向，所以线圈中的电流方向是变化的． 故选D． 【分析】利用直流电动机中换向器的作用分析即可解决该题． 7．【答案】A,B 【知识点】通电直导线周围的磁场；直流电动机的构造原理与工作过程；电磁感应；动圈式话筒的构造和原理 8．【答案】A,B 【知识点】磁感线及其特点 9．【答案】A,B,C 【知识点】做功改变物体内能；物体带电情况的判断；磁感线及其特点 10．【答案】A,B 【知识点】磁场；通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；磁场对通电导线的作用 11．【答案】C,D 【知识点】磁感线及其特点；地磁场；通电直导线周围的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究 12．【答案】C,D 【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；通电螺线管的极性和电流方向的判断 【解析】【解答】开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路中电流变大，电流表示数变大；由P=I2R可得灯的电功率变大；电磁铁磁性增强，由安培定则可知，螺线管下端为N极，上端为S极，异名磁极相互吸引，所以螺线管与上方磁铁的作用力变大，弹簧伸长。 故答案为：CD。 【分析】本题考查欧姆定律，电功率，安培定则等知识，难度较大。安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极）。 13．【答案】A,D 【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究 【解析】【解答】A. 根据安培定则判断，右手握住螺线管，四指弯曲指向电流的方向，则大母指的指向即为螺线管的磁场方向，即大母指所指的右端为N极，A符合题意； B. 如图，滑片P向下移动过程中，电阻变小，电流变大，通电螺线管的磁性变强，B不符合题意； C. D. 滑片P向下移动过程中，通电螺线管的磁性变强，相邻的N、S极相互吸引，吸引力变大，条形磁铁所受向右的摩擦力变大，当吸引力大于条形磁铁与桌面的最大静摩擦力时，条形磁铁会向左运动，C不符合题意，D符合题意； 故答案为：AD。 【分析】安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极）. 电磁铁的特点：①磁性的有无可由电流的通断来控制；②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节；③磁极可由电流方向来改变. 14．【答案】力的作用；电流表 【知识点】磁场对通电导线的作用；动圈式话筒的构造和原理 15．【答案】增多；甲；线圈匝数越多 【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究 16．【答案】发电机；热传递 【知识点】热传递改变物体内能；产生感应电流的条件 17．【答案】N 【知识点】地磁场 【解析】【解答】解：缝衣针磁化后可以看作为小磁针，静止时，N极应指向地磁南极（即地理北极），所以针尖是小磁针的N极； 磁感线从地磁北极出发，指向地磁南极，且小磁针静止时N极的指向与经过该点的磁感线方向一致，故作图如下： 故答案为：N；见上图． 【分析】（1）位于磁场中小磁针静止时N极的指向与该点的磁场方向一致；磁感线总是从磁体的N极出发，回到S极； （2）由于地磁的北极在地理的南极附近，在磁体的外部磁感线从N极指向S极，小磁针静止的时候N极的方向就是磁感线的方向． 18．【答案】指向下方；指向上方 【知识点】安培定则 【解析】【解答】解：均匀带负电的绝缘球体A，绕着自己的轴做逆时针旋转，形成顺时针方向的电流，由安培定则可知，电流产生的磁场方向竖直向下，则A球上方小磁针的N极将指向下方，A球左侧的小磁针N极将指向上方， 故答案为：指向下方；指向上方． 【分析】电荷的定向移动形成电流，由安培定则（右手螺旋定则）来判定出电流磁场方向，然后判断小磁针N极的移动方向，从而即可求解　 19．【答案】左；左 【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断 【解析】【解答】解：图中螺线管的左端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针的左端为N极，再利用安培定则，使拇指指向N极，其余四指环绕的方向就是导体中电流的方向，因此可判断出电源的“+”极在如图电源的左端． 故答案为：左；左． 【分析】（1）同名磁极相斥，异名磁极相吸；（2）据安培定则判断电流的方向进而得出电源的正负极； 20．【答案】指南针；南极 【知识点】地磁场 【解析】【解答】解：指南针就是一个小磁针，在地磁场中静止时会指向南北方向； 地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理的北极附近． 故答案是：指南针；南极． 【分析】（1）地球周围存在着磁场；地磁两极与地理两极正好相反；（2）磁场的基本性质是对放入磁场中的小磁针产生磁力的作用． 21．【答案】2 【知识点】二力平衡的条件及其应用；磁场对通电导线的作用 22．【答案】 【知识点】磁现象；磁场 23．【答案】500；强；减小；方向；18 【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；通电螺线管的极性和电流方向的判断 24．【答案】条形；磁场的分布情况；电流的方向；电流的磁效应 【知识点】通电螺线管的磁场 25．【答案】3；电动机；右；强；不会；B 【知识点】磁场对通电导线的作用；产生感应电流的条件 26．【答案】（1）电磁铁吸引大头针的数量 （2）右 （3）大头针被磁化，同名磁极相互排斥（只要体现了“同名磁极相互排斥”的意思均给分） 【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究 【解析】【解答】(1)闭合开关后，发现铁钉A比B能够吸引的大头针的个数多，说明铁钉A比B磁性强，是转换法的应用； (2)发现自制电磁铁几乎不能吸引大头针，说明磁性太弱，需要增强，因而必须增大电流，减小电路中的电阻，此时他应向右移动滑动变阻器的滑片；(3)大头针被磁化后，下部都是同名磁极，而同名磁极相互排斥，故比较分散。 故答案为：(1) 电磁铁吸引大头针的数量 ；(2)右；(3) 大头针被磁化，同名磁极相互排斥 。 【分析】根据吸引大头针的数量来判断磁性的强弱，这是物理学中的另一重要研究方法，叫转换法。影响电磁铁磁性的因素有电流的大小和线圈匝数的多少，可利用控制变量法通过实验进行探究。同名磁极相互排斥。 27．【答案】（1）条形；铁屑 （2） 【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断 【解析】【解答】(1)通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，左图中，利用铁屑可以形象地显示磁场的分析情况。(2)根据电路中的电流，利用右手螺旋定则可以判断右端为N极，如图所示： 【分析】结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极。 28．【答案】（1）解：列车在铁轨上行驶时，对路基的压力一定，铁轨铺在枕木上，增大了路基的受力面积，减小了压强，从而达到保护路基的目的。 （2）解：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性，利用电流的磁效应工作的。 （3）解：磁悬浮列车站台上的安全线到站台边缘的距离应大一些；列车经过站台时，车身附近的空气流速更快，压强更小，此时人外侧的空气流动速度慢，压强较大，则指向内侧的压强差更大，更容易把人推向火车而发生危险，所以磁悬浮列车站台的安全线到站台边缘的距离比普通火车站台的安全线到站台边缘的距离更大。 【知识点】减小压强的方法及其应用；流体压强与流速的关系；电磁铁的构造和原理 【解析】【分析】（1）在压力一定时，增大受力面积可以减小压强；（2）电磁铁利用电流的磁效应工作；（3）流体在流速大的地方压强小。 29．【答案】（1）S （2）D （3）摩擦 （4）正 【知识点】地磁场 【解析】【解答】解：（1）磁勺在正确指南时，地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，其A端为该磁体S极； （2）如（乙）所示，根据天然磁石的磁感线分布，可判断D端是S极，也就是磁勺的A端； （3）把天然磁石打磨成的磁勺放在粗糙的木盘上，由于摩擦力较大，很难正确指示南北方向，将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘，摩擦力减小了，能正确指示南北方向．这说明磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果． （4）因为异名磁极相互吸引，则与磁勺柄所靠近的下端是通电螺线管的N极，用安培定则可判断通电螺线管中的电流方向，再根据电流方向是从电源正极出发通过用电器回到负极，所以H端为电源的正极； 故答案为：（1）S；（2）D；（3）摩擦；（4）正． 【分析】（1）磁体静止时，指南的叫南极用字母S表示；指北的叫北极，用字母N表示． （2）磁体周围的磁感线，都是从磁体的N极出发，回到S极． （3）摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关；在压力相同的情况下，接触面越粗糙，摩擦力越大． （4）磁极间的作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；可用安培定则判断通电螺线管的两极极性． 30．【答案】（1）10 （2）22-30 【知识点】电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点 【解析】【解答】（1）由图可知，控制电路部分R0与R1串联，由图乙可知，当温度为40℃时，其阻值为R1=180Ω，因为当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使“浴霸”电路断开；所以电路中的最小电流I1=50mA=0.05A， 串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以R总=R1+R0=180Ω+20Ω=200Ω， 因此控制电路的最小电压U1=I1R总=0.05A×200Ω=10V；（2）当电流I=50mA=0.05A时，由 可得总电阻 则R1=240Ω-20Ω=220Ω，由图乙可得，对应温度为30℃。 当电流为I’=40mA=0.04A 时，此时的总电阻： 则R1’=300Ω-R0=300Ω-20Ω=280Ω，由图乙可得，对应温度为22℃. 所以将此装置放在浴室内，浴室内温度可控制在22℃~30℃。 故答案为：（1）10；（2）22-30。 【分析】利用总电阻和电流计算总电压，结合电阻的变化规律和温度的范围计算电阻值. 31．【答案】（1）4.2×106J （2）2200W （3）20Ω 【知识点】比热容；欧姆定律及其应用；电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点 32．【答案】解：（1）忽略绳重、摩擦，空厢匀速竖直上升时，绳拉力F的大小 （2）绳端移动距离： ， 绳拉力F做的功： ， 绳拉力F的功率： ， （3）控制电路的最大电流时，载重量最大，控制电路最小总电阻： 力敏电阻的阻值： 由表中数据可知，当，压力，即最大载重 装置的最大机械效率 （4）要将该装置的最大载重量调小，力敏电阻RF阻值会变大，控制电路的电流不变，由可知，电源电压不变，电路的总电阻不变，可以减小R0的阻值。 答：（1）空厢匀速竖直上升时，绳拉力F的大小是125N； （2）在6s内将空厢匀速竖直提升3m，拉力F做功的功率是125W； （3）重物放在厢体内，该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率是75%； （4）若要将该装置的最大载重量调小，减小R0。 【知识点】功率计算公式的应用；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点 【解析】【分析】（1）动滑轮可以省一半力； （2）根据W=Fs，计算做功多少，利用，计算功率； （3）根据，计算电阻，结合串联电路电阻规律，计算部分电阻，根据数据，判断压力；根据，计算机械效率； （4）当总电压和电流不变时，总电阻不变。 33．【答案】 【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断 34．【答案】 【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断 学科网（北京）股份有限公司 $$